JPS60501149A - 流体をオゾン含有ガスで殺菌および／または無微生物浄化するための方法ならびにその方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称　流体をオゾン含有ガスで殺菌および／または無微生物浄化するため の方法な らびにその方法を実施するための装置 オゾンは、有効な酸化剤として知られており、したがって、例えば飲料水、汚水 、汚泥または排ガスなどの流体の殺菌に用いられる同様に、例えば有機負荷物質 を伴う工場汚水などの流体の無微生物浄化、すなわち化学的浄化に用いられる。

この対応方法を実施する際のオゾン使用の大きな利点は、その特色、すなわち、 余分のオゾンは酸素に分解し、それゆえに例えば塩素殺菌の場合のように生活環 境への新たな負担を抑えるという点である。オゾンをその場で酸素から、例えば 空気から製造することができることから、貯蔵保管はいずれも姿を消している。

この対応方法およびその装置の実施におけるオゾンの添加は、久しく以前から知 られている。しかし、その広範な応用とオゾン発生器（Ｏ２ｏｎａｔｏｒ）の確 実な運転とは、従来がら対立している。

分析によって、被害の大部分がオゾン発生器中のオゾン含有ガスと接触される流 体の還流によるものであり、流体について流動状態で行われると、オゾン発生器 内の電極間で短絡電流が生じることがわかっている。

ガス状の流体について行われると、冷えた電極表面への水分、すなわち水蒸気の 凝縮、および電極間距離の変化が起り、その結果局部的な高エネルギー火花放電 がオゾンを破壊することがある。同様にオゾン発生器の破損が電極表面に付着し た固形物質粒子によって進行する。

これに対し現在の技術水準にもとすいて、オゾン発　・生器内の水分および固形 物質粒子の被害がオゾン化すべきガスに対するガス乾燥ならびに埃ａ過によって 相当に低減される。これらの安全対策は、オゾン発生器と混合器との間に隔離装 置、例えば、磁気弁を取り付けることが知られているけれども、いずれも侵入を 、わらず、オゾン発生器が破壊される。

そこで本発明の課題は、要するに前述した欠点を持たない方法ならびにその方法 の実施に適した装置を提供することである。

この課題の解決は請求の範囲第１項ないし第７項の特徴点によって実現される。

外部エネルギーの必要性を生じさせることなく単に−の流体方向にさせる弁、特 に膜を有するもどり止弁の導入によって、オゾン発生器内の流体が隔離されたオ ゾン装置の近傍に漏れることを防止する。すなわち、て必要なことは、混合器を オゾン発生器と並設し、オゾン発生器と混合器との間のオゾン搬送時間を最短に することである。最短の搬送時間が自発的オゾン分解を最少にし、その結果オゾ ン発生器でつくられた最大のオゾンが流体と混合器内で混合されて有効に用いる ことができる。

請求の範囲第２項の特徴点による本発明の別の態様は、この方法の運転信頼を高 める。これは、相対湿度の監視のための測定装置が過剰のガスの湿分を確かめて ガス発生器の電流を止めるからである。そのために冷却された電極への水の凝縮 を抑制する。また乾燥ガスの導入によってオゾン収量が高められ、ニトロソガス の生成を最少にする。

ガス圧力（Ｇａｓｄｕｒｃｈｅａｔｚｅ）の監視がオゾン発生器の新鮮なガスの 連続的供給ならびにそれＫよって一定のオゾン製造を保証する。ガス圧力が特に 調節可能な目標値以下に低下した場合、またオゾン発生器の電流が止められる。

特に、相対湿度の測定のための測定装置と同様にガス圧力の測定器の使用におい て、これらの監視装置の欠陥伝達信号が「論理和接続子」（ｏｄｏｒ−Ｖｅｒｋ ｎｉｉｐｆｕｎｇ）によって適切に補正される。この接続子から発生した信号は 、（音のおよび／または光の）警報装置の調整および／または別の装置（例えば 、流体ポンプまたは水蒸気圧低下装置）の調整に用いられる。

もちろん各々単独の測定装置の欠陥伝達信号を分離して再処理してもよい。

この方法の実施態様において、オゾン発生器供給前のオゾン化されるガスが、例 えば２本のカラムからなるシリカゲル充填の乾燥器などの水蒸気圧低下装置に導 入される。

固形物質粒子は、例えば周囲からのはこりもしくは乾燥器からの剥離物質などと 解され、オゾン発生器および測定装置に達する。この固形物質粒子をなくするた めに、オゾン化されるガスに対するフィルターを乾燥器とオゾン発生器との間の 連絡管に適切に設ける。

この方法の別の構成において、オゾン含有ガスと接触させるところの混合器導入 前の流体を、オゾンのない酸素含有ガスで前通風させる。この前通風は、例えば 、この状態で呼吸系が活動し始めるので、流体中に芽胞として在存する微生物の 活発化に役立つ。この活発化した呼吸系にオゾンが殺菌作用を及ぼす。

場合によって殺されなかった微生物がオゾンによって殺された微生物を新たに培 養基として用いることができないようにするために５本方法の他の態様において オゾン含有ガスとの接触後流体を口過する。口過した流体を引き続き新たな混合 器に導き、その中ヘオゾンを入れる。フィルターを通過した流体には活発な分裂 力のある微生物もしくは細胞物質がほとんどないので、新たな混合器に入れたオ ゾンは概ね殺菌力のあるオゾン緩衝材を構成するのに役立つ。これによって、特 にストレージタンクに貯蔵されたオゾン処理済流体が再び微生物の蔓延にさらさ れること、および場合によりフィルターをなお活発な状態で通過した微生物が繁 殖し始めることを防止することができる。

フィルターの必要な消毒によって新たな微生物によって汚染されないので、オゾ ン処理済の流体でフィルターを逆注入してもよい。

本装置の好適な実施態様では、請求の範囲館１０項の特徴に従って網状に独立な （ｎｅｔｇｕｎａｌ＋ｈＫｎｇｉｇｅｎ）電流供給器が備え付けられる。これに 際して、前置の内燃機関を有する発電機で行なうことができる。そのように取り 付けられた装置は例えば遠隔地もしくは災害時の移動式の飲料水浄化器として役 立つ。

飲料水の殺菌とともに、本発明による方法によって殺菌、すなわち、汚水、流動 性ある汚泥、または例えば浄水装置からの再希釈の汚泥の殺菌が可能である。

その他、すべての酸化可能な物質を酸化することができ、特に臭気物質もしくは 味覚阻害物質の除去もしくは転換に重要である。

以下に実施例にもとすいて本発明が説明される。唯一の図面は汚水溜の排水の浄 化に使用する装置のプ四セス図を示す。

筒状のオゾン発生器１が水導−管１１と垂直に取り付けられる。そこで水がオゾ ン発生器を冷却する。ｐｖ。

一連結部１２を介してペンチーリー混合器２は近接してオゾン発生器に設けられ る。ペンチエリ−混合器を貫流する水は、混合器内部に生じた圧力に基づいて、 シリカゲル充填乾燥器１３およびオゾン発生器１からのオゾン化すべき空気を、 外部エネルギーを必要とせず作動する模式もどり止弁３を有する導管１４を介し て混合器２に、搬出させる。そのオゾン発生器内で空気中の酸素の一部が公知の 反応平衡によってオゾンに変化する。

混合器の激しい撹流の接触領域でオゾン含有ガスは水中で細かい泡状に懸濁され る。これによって広い特有のガス流動性接触面が生じて水中で好ましいオゾン処 理が行なわれる。

乾燥器１３とオゾン発生器１との間の連絡導管１４には、空気圧力計（Ｌｕｆｔ ａｕｒｃｈｓａｔｇｍｅｓｓｅｒ）５と空気の相対湿度を測定するための測定器 ４とが設けられる。これは、次に説明するように、オゾン発生器の運転条件を監 視するのに役立つ。

周囲空気がベンチュリー混合器で生じた圧力によって乾燥器の２本のカラム１３ ’、１３”の１３１で吸い込まれる。乾燥器カラムにあるシリカゲルが空気から 水蒸気分を取り去る。この乾燥プロセスの制御のために湿度計４が絶え間なく乾 燥器から出た空気の相対湿度を測定する。手動で調節可能な目標値を越えると、 湿度計の下流に設けられた電気的コンパレータが信号な伝える。この目標値の昇 級は使用に応じて起り、特にオゾン発生器の最も冷い部分の温度によって影参を 受ける。その際にオゾン処理すべき空気の露点にその位置で達しないまたは下ま わらないことが重要である。

オゾン発生器は水冷される、すなわち殺菌すべき排水によって冷却されるので、 コンパレータ６１のための目標値を決めるに際しこの温度を近似的に指定しても よい。

両方のカラム１３’と１３”を介する空気路の逆転装置へコンパレータ６′の出 力信号を用いてもよい。その際同時に沈着物でこれまで滞ったカラム１３’　に 熱の再生プロセスを開始させることができる。

しかしながら、湿度計４と同様に、オゾン発生器による空気圧（Ｌｕｆｔｄｕｒ ｃｈｓａｔｇｓ）を制御するための空気圧力計５を用いるので、前述の信号は湿 度計の信号と［論理和接続装置Ｊ　（ｏｄｅｒ−Ｖｅｒｋｎｕｐｆｕｎｇｅｅｉ ｎ−ｈｅｔｔ）６”で論理的に結合される。乾燥器カラムの逆転装置は時間リレ ーを経て起動する。空気圧力計はロータメータ（Ｒｏｔａｍｅｔｅｒ）からなる 。フロート物の位置を党籍もしくホ近接スイッチで調べる。このフロートが調節 可能な目標値より下に沈むと、信号を空気圧力計が伝える。空気圧力計の目標値 はオゾンの必要量に応じて決められ、そしてその必要量は相応する一定の空気圧 に換算される。

相対的空気湿度の目標値に達しないと同様にリレー８ ６　Ｉｌｌの空気圧の目標値に達しないと「論理和素子」（ｏｄｏｒ−Ｇｌｉｅ ｄｅｓ）　６’の出力がオゾン発生器の電流を止め、同時に警報装置（音、サイ レン、または閃光）を作動させる。長い連続的な運転中に乾燥器のシリカゲル粉 が生じることがありまた周囲のはこりが乾燥器から連絡管１４でオゾン発生器に 侵入することがあるので、測定装置前の空気流路に細塵フィルター１５が設けら れる。

混合器２を出る水とオゾン含有ガスとの混合物は導管１６を介してストレージタ ンク１０に送られる。この導管の長さにより両相の十分な接触時間が生じる。

この導管に静的混合装置をさらに設けてもよい。また、ストレージタンクの前に 相分離装置、例えばガス排出器を設けてもよい。後者は特に浴水殺菌設備で選ば れ、それによって水泳用浴で、この場合ストレージタンクがこれにあたるが、入 浴者の健康が危険なガス状オゾン分にさらされることがない。

芽胞が形成された、すなわち呼吸活発な微生物がいない汚水中では特に、上記の 態様でオゾンによって微生物を滅すことはできないので１本発明の別の態様とし てオゾン発生器に、例えば通風タンクもしくは発泡カラムの形態などの通風装置 ７を設ける。それによって導入された酸素で胞子化した有機体を活性化して、次 のオゾン接触で殺すことができる。

混合器の前または後の１個または２個以上のフィルター、例えば活性炭フィルタ ーまたはサンドフィルターが固形物質から流体を浄化し、また残余オゾン分を吸 収する。このフィルターは清浄化のために既にオゾン処理された無菌の流体で逆 注入する。

オゾンで処理すべき流体がまたガス状、例えば排ガスであることも可能なので、 ベンチュリー混合器に代えて特にガス混合装置、例えば静力学的混合器もしくは 単にＴ一部材が設けられる。このような装置はほとんど自己吸引しないので、さ らにオゾン発生器でオゾン処理されるガスの搬送のためのガス運搬器をあらかじ め一考慮に入れておくべきである。

殺菌すべきまたはオゾン処理すべき流体が大量にあるとき、その流体を多数の平 行作動のオゾン発生器に分割してもよい。その際、乾燥器で浄化された空気を、 個々の湿度計およびガス圧力計ごとにまたはオゾン発生器につきそれらの測定器 ごとに供給することができる。各々のオゾン発生器と混合器との間にもどり止弁 を予定することおよび混合器をそのつと直接にその属するオゾン発生器に接続す ることが１費である。

また多数の混合器をそれぞれと接続されたオゾン発生器とともに使うこともでき る。

浄書（内容に変更なし） 昭和９年１１月７Ｚ日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、特許出顯の表示 ＰＣＴｌｏＨ８４１０００３９ 区発明の名称 流体をオゾン含有ガスで殺菌および／または無微生物浄化するための方法ならび にその方法を実施するための装置１特許田量人 住所　メイズ　ツエーハーー８１８４ バツｔエンビューラツハ。

ゾルーメナウ　７ 氏　名　ヒルテゾラント、ベーター ４、代　理　人 住　所　〒１００　東京都千代田区丸の内三丁目２番３号電話　０３（２１１） ２３２１　（代表）（１）　補正書翻訳文　１通 訂正請求の範囲 （１９８４年８月２８日（２２、ｏ８．８４）国際事務局に到着、元の請求の範 囲第１項ないし第１０項を訂正請求の範囲第１項ないし第７項に差替〕１、流体 をオゾン含有ガスで殺菌および（または）無微生物浄化し、その際にオゾン発生 器から流出したガスを、外部エネルギーを必要とせず単に１つの貫流傾向を起さ せる弁を介して、オゾン発生器に並設された混合器（ただし、この中でオゾン含 有ガスが流体と接触するものとする）に向って進め、その時にオゾン発生器供給 前のガスを相対湿度および（または）ガス圧の監視のための少なくとも１個の測 定器にかける方法において、相対湿度に対する調節可能な目標値に達しない場合 および（または）ガス圧に対する調節可能な目標値に達しない場合、その測定器 がオゾン発生器の運転電流を止め、そして（または）例えば警報信号および（ま たは）制御信号を伝えることを特徴とする方法。

２、混合器供給前の流体を空気、酸素富化の空気または酸素と接触させることを 特徴とする請求の範囲第１項の方法。

３、オゾン含有ガスとの接触後の流体を一口過し、そして引き続き新たな混合器 （ただし、その中でさらにオゾン含有ガスがその流体と接触するものとする）に 向って進めることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項の方法。

４、相対湿度に対する目標値を運転時の流体温度に近゛いＩＩＡで９あることを 特徴とする請求の範囲第１項なＬ’ｌＬ菖：３頂のいずれか１項の方法。

５、少なくとも１個のオゾン発生器（１）およびオゾン発生器と並設された混合 器（２）を有し、オゾン発生器を混合器と連結させるガス導管に、外部エネルギ ーを必要とせず単に１つの貫流傾向を起させる少なくとも１個の弁（３）が並設 され、オゾン発生器でオゾン化すべきガスの相対湿度（４）およびガス圧（５） を監視するための少なくとも１個の判１．定装置を有し、オゾン発生器供給前の オゾン化す−べ吉ガスがその測定装置にかけられる装置において、測定装置（４ ，５）の媒体を有し、その媒体は相、対湿度に対する調節可能な目標値に達しな い場合およ・びガス圧に対する調節可能な目標値に達しない場合オゾン発生器の 運転電流を止めそして少なくとも１ｓの警報信号および（または）制御信号を伝 達することを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項の方法を 実施するための装置。

６、前通風装置（７）を有し、その中でオゾン含有ガスとの接触前の流体を酸素 または酸素含有ガス、例えば空気と接触させることを特徴とする請求の、・範囲 ７　補正の内容 別紙の通り 図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流体をオゾン含有ガスで殺菌および（または）無微生物浄化する方法におい て、オゾン発生器から流出したガスを、外部エネルギーを必要とせず単に１つの 貫流傾向°を起させる弁を介して、オゾン発生器に並設された混合器（ただし、 この中でオゾン含有ガスが流体と接触するものとする）に向って進めることを特 徴とする方法。 ２、オゾン発生器供給前のガスを相対湿度および（または）ガス圧の監視のため の少なくとも１個の測定器Ｋかけ、その際、相対湿度が特に調節可能な目標値に 達しない場合および（または）ガス圧が特に調節可能な目標値に達しない場合、 その測定器がオゾン発生器の運転電流を止めるおよび（または）例えば警報信号 および（または）制御信号を伝えることを特徴とする請求の範囲第１項の方法。 ３、測定器にかける前のガスを、水蒸気圧減少装置および例えばほこりなどの固 形物質粒子除去のためのフィルターにかけることを特徴とする請求の範囲第１項 または第２項の方法。 ４、混合器に供給される前の流体を、空気、酸素富化空気または酸素と接触させ ることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項の方法。 ５、オゾン含有ガスと接触した流体を、口遇しそして引き続きさらにオゾン含有 ガスをその流体と接触させる新たな混合器に供給することを特徴とする請求の範 囲第４項の方法。 ６、流体フィルターの再生のためにこれを、オゾン含有ガスで既に接触させられ た流体で逆注入することを特徴とする請求の範囲第５項の方法。 ７、少なくとも１個のオゾン発生器（１）およびオゾン発生器に並設された混合 器（２）を有する装置において、オゾン発生器を混合器と連結させるガス導管に 外部エネルギーを必要とせず単に１つの貫流傾向を起させる少なくとも１個の弁 （３）が並設されていごことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第６項のいず れか１項の方法を実施するための装置。 ８、オゾン発生器でオゾン化すべきガスの相対湿度（４）および（または）ガス 圧（５）を監視するための少なくとも１個の測定器を有し、オゾン発生器導入前 のオゾン化すべきガスがその測定器にかけられ、その際に測定器（４）、（５） の媒体（６）を有し、それは相対湿度が特に調節可能な目標値に達しない場合お よび（または）ガス圧が特に調節可能な目標値に達しない場合オゾン発生器の運 転電流を止めおよび（または）例えば警報信号および（または）制御信号の少な くとも１種の信号を伝えることを特徴とする請求の範囲第７項の装置。 ９、前通風装置（７）を有し、オゾン含有ガスとの接触前の流体を酸素または例 えば空気の酸素含有ガスで処理し、この際に前通風装置の下流に流体含有固形物 質粒子の除去のフィルター（８）を設けることを特徴とする請求の範囲第７項ま たは第８項の装置。 １０、網状に独立に作動する電流供給装置、例えば内燃機関の発電機（９）、お よびオゾン処理済流体用の少なくとも１個のストレージタンク（１ｏ）を有する ことを特徴とする請求の範、囲第７項ないし第９項の装置。 □１１１６０−５０１１４９　（２）